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飞灰含碳量高的原因分析及对策 On Cause Analysis and Counter2measures to Be Taken to High Carbon Content in Fly Ash 邹德普 国电电力朝阳发电厂 辽宁 朝阳 122008 摘要 朝阳发电厂2台机组由于锅炉本体结构不合理 制粉系统存在问题 燃用煤种较杂以及燃烧调整不好等原因 2台 炉飞灰含碳量一直居高不下 严重影响了机组运行的经济性 为此通过大量的现场试验和采用有针对性的设备治理等手 段 发现了其中的一些症结 并找到了基本的调整规律 自2003年8月飞灰含碳量呈逐步下降趋势 8 10月3个月平均 下降了0189 降低供电煤耗018 g kW h 年可节约标煤1 840 t 可降低发电成本80余万元 取得了良好的经济效益 关键词 飞灰含碳量 煤质 供电煤耗 燃烧调整 中图分类号 TK223 7 文献标识码 B 文章编号 1004 7913 2005 01 0029 03 朝阳发电厂设计煤种为平庄褐煤 其低位发热 量为12 141 kJ kg 可燃基挥发份含量为44 应 用基灰份为2511 目前 为了解决煤矿长期拖 欠电费的问题以及降低成本的需要 电厂锅炉经常 燃用一些与设计煤种特性相差甚远的热值高 灰份 大 水分大 挥发份低的煤 因此 飞灰含碳量高 的问题就变的尤为突出 近年来电厂做了一定的工 作 但效果还不够明显 表1 表2是2号炉2000 2003年的飞灰含碳 量每月统计情况及入厂 入炉煤质情况 表1 2000 2003年相应各月飞灰含碳量的统计 月份2003年2002年2001年2000年 111031017740161301982 6 201543116520157311119 3017610194911231 421191 40186511028 2118131809 51110101965 72109521125 611866117673137321817 72141215221713 81147211321743 121228 表2 2000 2003年累计入厂 入炉煤质分析报表 年份 入厂煤 Qnot ar M J kg 1 Aar Mt Vdaf 入炉煤 Qnot ar M J kg 1 Aar Mt Vdaf 2003161032210220161 421031517423112 21121 42126 2002161122116521157 411591518322170 21184 41159 2001161132210320110 411281518022148 21123 41123 2000151822216619197 391861513524103 19199 40172 电厂专门成立了领导小组 并制定了试验方 案 通过多次试验 发现了一些问题 并找到了基 本的燃烧调整规律及配煤方式 1 飞灰含碳量高的原因分析 111 先天不足 朝阳电厂2台炉是由全烧油改为全烧煤的 炉膛 并没有改动 炉膛矮 深度不够等缺陷显而易见 112 煤质影响 以掺烧阜新煤为例 见表 3 由表3可以看 出 所燃用的煤质特性与设计煤种相差较大 表3 平庄褐煤与阜新煤的煤质对比 内容分析项目 煤 质 种 类 平庄褐煤伊马 混中 海州 末 八道豪 洗末 工 业 分 析 素 分 析 全水份 2618141428104013126 收到基灰份 2511251753510036166 干燥无灰基挥发份 44441744212845188 固定碳 371123418229180 空气干燥基含碳量 3313471804716048150 空气干燥基含氢量 2161219021803100 空气干燥基含硫量 0133110901771164 煤灰软化温度 1 360 1 380 1 443 1 354 1 368 1 347 1 355 收到基低位发热量 M J kg 1 121144191801617914102 922005年第1期 东北电力技术 从表4中2号炉2003年6 8月3个月实际统 计情况可以看出 随着6月 7月 8月3个月自 购煤占全厂进煤百分数的依次增加 飞灰含碳量也 逐渐增加 但增加的幅度不一 说明与实际配煤状 况 运行磨煤机组合方式等有着较大关系 再以2号炉飞灰含碳量极高的几个典型统计日 为例 见表5 表4 朝阳发电厂2003年6 8月进煤实际情况统计 月份 全厂进煤 t内蒙小矿 t南票煤 t 自购占全厂 进煤份额 2号炉飞灰含 碳量 691 4399 7178 598201186 7128 19825 9233 247222141 8128 52014 76210 56019171147 表5 朝阳发电厂2号炉飞灰含碳量统计表 时间 飞灰含碳量 高位发热量 M J kg 1 收到基灰份 干燥无灰 基挥发份 空干基水分 2003年6月全月平均11871516721103411957180 2003年6月19日41151517721137401979198 2003年6月21日314415163221054115610180 2003年6月27日319015161261144116311110 2003年7月全月平均21411519323175431788170 2003年7月17日31371417924138421008188 2003年7月19日41801514320173431219161 2003年7月21日41201418222198391546136 2003年7月25日41001511818151431469159 2003年7月27日41601417926121411777164 2003年7月29日317014180221924310012128 由表5可以看出 飞灰含碳量特别高时 锅炉 入炉煤基本具备以下几个特点 热值低 灰份高 干挥发份低 水分高 当然这也并不是完全吻合 的 主要与取样的时间及试验误差有关 但有一点 是肯定的 飞灰含碳量特别高时 锅炉燃用的入炉 煤在热值 灰份 挥发份 水分4项指标中 必有 一个指标是极差的 113 煤粉细度影响 2003年6月9日对2号炉各磨煤机的煤粉细度 进行了测试 测试结果见表6 表6 朝阳发电厂2号锅炉各台磨煤机磨 制煤粉的细度测试结果 磨煤机编号102030405060 2003年6月9日294139533650 由表6可以看出 除10号磨外其余各磨全部 超出了设计值R90 30 的要求 根据此结果 对 各磨的煤粉细度进行了相应调整 调整后的测试结 果见表7 表7 朝阳发电厂2号锅炉各台磨煤机磨制 煤粉的细度测试结果 磨煤机编号102030405060 2003年7月22日303019作业262027 经过调整后 由表7可以看出 各磨的煤粉细 度值均低于设计值 R90 30 为此对各磨煤机 的煤粉细度又进行一次相应调整 调整的目标见表 8 表8 朝阳发电厂2号锅炉各台磨煤机 的煤粉细度调整目标 磨煤机编号102030405060 R90303545453530 经过多次精心的调整工作 从运行的实际情况 看 8月2号锅炉飞灰含碳量比7月有明显下降 114 磨煤机存在缺陷的影响 由于个别磨煤机下煤管与分离器接口处间隙过 大 致使少量原煤颗粒直接进入一次风管 导致进 入炉膛的煤粉颗粒较大 炉内燃烧不完全 从炉膛 后墙的看火孔处明显可以看出积存较多的粗粉粒 115 燃烧器存在缺陷的影响 个别燃烧器喷口变形 不能形成正常的燃烧动 力场 一次风筒磨漏 破坏了正常的配风条件等 116 煤粉均分器存在缺陷的影响 个别磨煤机的煤粉均分器导流板有磨漏现象 致使4个燃烧器煤粉分配不均 117 燃烧调整存在的问题 a 多数燃烧器旋流风导叶关不到位 b 漏风率高 炉本体密封不好 看火孔 人 孔等关闭不严 为保持环境卫生炉膛负压过大等 03东北电力技术 2005年第1期 c 为控制磨煤机分离器出口烟温 磨煤机冷 风门开度较大以致大量冷风进入炉膛 降低了炉膛 温度 燃烧过程延长 d 为避免炉膛大量结焦 氧量相对保持过 高 炉膛温度相对下降 可燃质及烟气流速过快 e 为避免磨煤机渣斗积渣而磨损密封环 一 次风压相对保持较高 煤粉着火过迟 相对缩短了 煤粉燃烧过程 2 相应对策 211 燃管部应采取的措施 a 燃管部要严把入厂煤质关 燃煤低位发热 量尽量控制在13125 1516 MJ kg范围内 b 燃管部每班将上一班的飞灰含碳量用电话 方式通知2台炉运行人员 以供运行人员参考 同 时运行人员要在司炉日记上做好记录 并根据煤质 情况做相应调整 c 燃管部飞灰取样时必须通知锅炉运行人员 共同到就地取样 要保证试验的准确性 212 燃料分厂应采取的措施 加强煤场管理 防止贮煤自燃 降低贮煤损 耗 按要求对新老煤场的煤进行置换 每月至少置 换万吨以上 混配煤方法如下 a 2台机运行时 主要是通过5号段甲 乙 皮带机下煤筒翻板位置 将2个给煤点来的不同的 2种煤配均 同时必须注意 应根据皮带机运行情 况 皮带是否跑偏 落煤点变化情况等 随时调整 翻板位置使煤量尽量分配均匀 5号段值班员必须 加强责任心 熟练掌握岗位技能 b 单机运行时 可采用4号段以下任两给煤 汇合到03号 04号 4号甲 4号乙 5号甲 5 号乙皮带上及5号段翻板都打到6号或8号段皮带 上等 注意两给煤点给煤量尽量相等 混煤发热量 在表中规定的允许范围内 c 原煤仓配煤 把某种煤通过刮板机翻板分 配到各不同煤仓的不同高度上 适用于该种煤数量 较小时 d 各种煤混配比例参照 各煤种与设计煤种 的混配煤比例表 进行混配煤 213 热试组应做的工作 a 热试组每个月做一次煤粉细度试验 根据 实际情况及时通知检修调整各磨煤机的旋流导叶开 度 b 热试组每月对氧量表进行一次校验 由热 控负责进行调整 c 每台磨煤机检修后必须做平衡通风试验 各一次风管间的风流速差不得超过1 m s d 热试组每月将2台炉的飞灰可燃物含量统 计情况通知发电部 214 热机制粉班应采取的措施 a 充分利用停炉时机修复喷口变形的喷燃 器 b 利用停炉时机认真对炉本体进行堵漏风 并修复关不严的看火孔 人孔等 c 随时保证旋流风导叶 一 二次风门开关 灵活 215 正常情况下发电部应采取的措施 a 炉膛负压保持在负10 20 Pa 不准低于 负20 Pa b 控制磨煤机分离器出口烟温在80 以内 尽量减小磨煤机冷风开度 c 任何负荷下氧量必须控制在415 515 之间 d 一次风总管风压保持在615 710 kPa之 间 二次风管总压保持在218 312 kPa之间 e 尽量选用下排磨煤机运行 并且由上到下 磨煤机的加煤量要逐渐增加 f 负荷低于120 MW应该投油稳燃 尽量避 免锅炉长时间低负荷运行 g 运行人员每次投油枪后都要手动将燃烧器 旋流风导叶关严 3 效益分析 自2003年8月以来飞灰含